以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池?D 試題分析:該燃料電池中,負(fù)極上燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為:C 6 H 12 O 6 +6H 2 O-24e - =6CO 2 ↑+24H + ,正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng),那么,以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池?一起來(lái)了解一下吧。
A、高溫條件下微生物會(huì)變性,所以該電池不能夠在高溫下工作,故A錯(cuò)誤;
B、b極是負(fù)極,葡萄糖失電子的氧化反應(yīng)生成二氧化碳,電極反應(yīng)為C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2↑+24H+,故B錯(cuò)誤;
C、燃料電池中氧氣得電子,發(fā)生還原反應(yīng),被還原,故C錯(cuò)誤;
D、電流從原電池的正極a極流向負(fù)極b極,故D正確.
故選D.
(1)原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置,工作時(shí)電子由負(fù)極經(jīng)外電路流向正極,由圖示可知,通入葡萄糖的一極為原電池的負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),
故答案為:由化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽挥蒪到a;
(2)葡萄糖在負(fù)極失電子而被氧化,電極反應(yīng)式為C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2+24H+,
氧氣在正極得電子而被還原,正極反應(yīng)為602+24H++24e-=12H2O,
故答案為:C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2↑+24H+;
(3)葡萄糖為還原性糖,分子中含有羧基和醛基,由于是微生物燃料電池,則不可能在高溫下工作,否則高溫能使微生物蛋白質(zhì)凝固變性,
故答案為:羥基、醛基;不能,高溫能使微生物蛋白質(zhì)凝固變性;
(4)原電池工作時(shí),電解質(zhì)中陽(yáng)離子向正極移動(dòng),陰離子向負(fù)極移動(dòng),從而形成閉合回路,放電過(guò)程中,H+從負(fù)極區(qū)向正極區(qū)遷移,結(jié)合OH-形成H2O,
故答案為:負(fù);正;
(5)正極反應(yīng)為602+24H++24e-=12H2O,
消耗1mol氧氣則轉(zhuǎn)移4mole-,
由C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2+24H+計(jì)算出:
轉(zhuǎn)移4mole-則生成1molCO2,即22.4L,
故答案為:22.4.
A、高溫條件下微生物會(huì)變性,該電池不能夠在高溫下工作,故A錯(cuò)誤; B、負(fù)極是葡萄糖失電子生成二氧化碳,電極反應(yīng)為C 6 H 12 O 6 +6H 2 O-24e - =6CO 2 ↑+24H + ,故B正確; C、向裝置中加入適量的NaOH溶液,會(huì)和氫離子以及二氧化碳發(fā)生反應(yīng),會(huì)使得電解質(zhì)發(fā)生變化,故C錯(cuò)誤; D、正極反應(yīng)式為O 2 +4e -+ 4H + ═2H 2 O,對(duì)比負(fù)極反應(yīng)可知,消耗1mol氧氣生成1mol二氧化碳,標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積是22.4L,故D錯(cuò)誤; 故選B. |
A、高溫條件下微生物會(huì)變性,所以該電池不能夠在高溫下工作,故A錯(cuò)誤;
B、b極是負(fù)極,葡萄糖失電子的氧化反應(yīng)生成二氧化碳,電極反應(yīng)為C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2↑+24H+,故B錯(cuò)誤;
C、燃料電池中氧氣得電子,發(fā)生還原反應(yīng),被還原,故C錯(cuò)誤;
D、電流從原電池的正極a極流向負(fù)極b極,故D正確.
故選D.
D |
試題分析:該燃料電池中,負(fù)極上燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為:C 6 H 12 O 6 +6H 2 O-24e - =6CO 2 ↑+24H + ,正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為:O 2 +2H 2 O+4e - =4OH - ,結(jié)合離子的移動(dòng)方向、電流的方向分析解答。A、高溫能使蛋白質(zhì)變性,使微生物失去活性,所以電池介質(zhì)不能為高溫,故A錯(cuò)誤;B、通入燃料的電極為負(fù)極,即b為負(fù)極,負(fù)極上燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng),故B不正確;C、該燃料電池中,通入氧化劑空氣的電極a為正極,正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng),故C錯(cuò)誤;D、放電時(shí),電流從a電極經(jīng)用電器流向b電極,故D正確,故選D。 |
以上就是以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池的全部?jī)?nèi)容,A.高溫條件下微生物會(huì)變性,故A錯(cuò)誤;B.原電池內(nèi)部陽(yáng)離子應(yīng)向正極移動(dòng),故B錯(cuò)誤;C.負(fù)極是葡萄糖失電子生成二氧化碳,電極反應(yīng)為C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2↑+24H+,故C正確;D.正極反應(yīng)式為O2+4e-+4H+═2H2O。